变电站安全预警系统的研究与应用

【摘要】随着电力系统体制改革的深入，变电站应实现无人值守。这样变电站在运行过程中，必须建立一个安全的运行环境，对变电站各种设备的运行状态及影响变电站安全运行的因素实现在线监测，使变电站实现“可控”、“在控”。该文详细的介绍变电站安全预警系统的原理，并给出了为满足各种用户要求的系统结构。

【关键词】变电站；安全预警；在线监测

【中图分类号】TM63 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0065-01

1、概述

在各种电压等级的变电站在运行过程中，现场安全是十分突出的问题，特别是火灾、烟雾、非正常进入、电缆沟进水、小动物侵入电缆沟等关系到变电站安全运行的监控问题，靠操作队人员的正常巡视难以实现，必须建立一个安全稳定的运行环境，对变电站各种设备的运行状态及影响变电站安全运行的因素实现在线监测，使故障信息能够早期发现并得到及时处理，使成立后的操作队运行人员实时掌握设备运行工况、解决操作队巡视周期内的监控空白，加强对变电设备的监控。

变电站安全预警系统就是监视变电站的安全运行及环境状况，实时监测变电站的运行环境，对变电站各种设备的运行状态及影响变电站安全运行的因素，如环境温度、湿度、设备异常、火灾、水灾、过热、绝缘状况、局部放电等进行在线监测。当有异常情况发生时，终端装置实时记录，进行校对、分析、处理，当确认为报警信号时，以声和光的方式发出预警信息和报警信号，使故障信息能够早期发现并得到及时处理，为变电站的运行提供安全保障，安全预警系统将事故后报警变为事故前预警。

2、系统架构

变电站安全预警系统是基于客户机/服务器体系结构的开放式系统。服务器系统的基本任务是数据维护和数据处理，并响应客户机的请求向客户机传送格式化的数据信息。客户机系统则负责提供用户界面，如图形、声音、动画等。变电站安全预警系统系统的服务器是功能服务器，不同于传统的文件服务器，在功能服务器上可同时运行各种功能软件。服务器系统和客户机系统可以运行在各自的硬件平台上，也可以运行在同一台机器上，服务器和客户机通过网络进行数据交换。

硬件平台

变电站安全预警主站系统在硬件上应由服务器、前置机、客户机、通道柜、大屏幕显示屏组成。服务器是YJ2000安全预警主站系统的核心。前置机完成系统和现场数据的接口任务。系统其他各种工作站均是客户机，根据需要可以配备多台。

系统服务器可选用一般微机或专用服务器，CPU为PentiumlIl450 MHz以上，内存不少于64M（最好128M），硬盘4，3GB以上。系统客户机，可选用能运行Windows NT或Win95/98的微机或者RISC工程工作站，推荐选配100MHz以上CPU，内存不少于32M，硬盘1.2GB以上。

软件平台

变电站安全预警系统以Windows NT操作系统作为网络运行平台，以商用数据库系统作为系统的数据库平台。理论上，用户可以选择使用MS SQL Server、Sybase、Oracle、Foxpro等任何一种数据库系统，但是从性能价格比和易维护性等多种因素综合考虑，推荐使用MS SQL Server Version 7.0以上版本。系统服务器应安装MSSQL Server数据库管理系统。

3、系统功能

系统主要功能包括：视频监控功能、火灾自动报警功能、报警联动与应急处理、系统在线维护等主要功能。

视频监控功能

变电站安全预警主站系统平台实时监测无人值守变电站，通过供电局专有网络将变电站实时图像信息传输至巡维中心和集控中心。中心值班人员可通过监控平台对前端无人值守变电站实施24小时监控。中心监控平台可编辑定义布撤防策略，采用全中文界面，智能化管理，已机器自动化方式取代人，来完成枯燥的故障巡查工作。维护人员只做故障确认和报警处理工作，大大简化工作人员的工作难度，有效提高操作人员的工作效率。同时将视频设备接入，服务器部署、编码、存储、解码、上墙、转发、往传、报警、联动等等一系列与监控系统紧密相关的事务统统整合进平台系统，实现了全面统一的管理机制。

火灾自动报警功能

火灾自动报警功能的实现能及时准确进行预警，现实报警地点的图像信息详细的文字信息、详细的文字信息和地理信息；并且可以显示企业概貌图，各分区域图和楼层平面图，提供消防水源的分布图、紧急情况疏散图；通过报警与视频监控的联动实现火灾自动报警的辅助确认；报警点相关联摄像机的控制及硬盘录像、图像检索及回放，自动记录存储、统计、查询各种运行状态信息；自动巡检联网设备和关键岗位值守人员的在岗情况。

报警联动与应急处理

火灾自动报警功能可通过联动输出点与视频监控系统、门禁管理系统协调联动。当火灾自动报警系统接收到火灾报警信号时，现场驱动声光报警器，警示站内人员离开现场，并联动视频监控系统将报警画面传输至巡维中心和监控中心，供值班人员确认现场状况。

门禁系统可通过联动输出点与楼宇自动化、闭路监控、防盗及消防报警等其他系统协调联动；当门禁控制系统接到火灾报警信号后，系统能够自动打开控制区域内的所有大门，有利于控制区域内的人员逃生；如果在重要部位安装有摄像机，系统还可自动联动切换摄像机画面，对需要监控的部位进行监控，并进行录像。

系统在线维护

管理服务器以树状结构清晰罗列分机监控系统。各级监控资源一目了然，以巡检方式检查前端设备在线情况：设备掉线、网络异常、硬盘损坏等常见故障在巡检页面清晰可见。维护人员可根据设备名称对设备位置进行快速定位，修复故障。

4、效果

（1）安全预警系统的应用，使变电站实现无人值守成为可能。该系统可以完成现场24h电视监控及防火、防盗监控，电力运行人员在主控台前就可监视、操纵远方无人值守变电站线路及其变电设备，大大地提高了矿电网运行自动化水平和供电可靠性。

（2）降低长期维护成本，提高生产率。无人值班站不需现场值班人员，一年可节省人员开支约20万元，还可节省材料和管理费用若干。